[发明专利]无人机电力巡线安全距离检测方法

权利要求书

1.一种无人机电力巡线安全距离检测方法，其特征是，它的步骤为：

(1)根据不同电压等级的待检高压输电线路的电磁场特点进行分析，建立相应的电磁场仿真计算模型；

(2)确定电力巡线无人机所搭载易受电磁干扰的电子设备以及巡检前做航路规划时所用测量设备的最大误差；

(3)根据所确定的电子设备正常工作时对电磁场的要求，利用不同电压等级高压输电线路的电磁场仿真计算模型及电磁场仿真计算软件，计算无人机对各高压输电线路进行巡线作业时，在距输电导线不同距离时电磁环境的异同，从而确定无人机对该输电线路进行巡线作业时，与输电导线的安全距离的范围；

(4)无人机择根据确定好的各待检输电线路的安全距离，进行巡线。

2.如权利要求1所述的无人机电力巡线安全距离检测方法，其特征是，所述步骤1)中，电磁场仿真计算模型为，根据实际输电线路所用典型塔型，对其进行简化：

1-1)大地为无穷大导体面，电位为0；

1-2)导线为无限长直平行地面的光滑圆柱体，导线表面为等位面；

1-3)忽略杆塔的影响，忽略导线、避雷线的端部效应和弧垂影响；

简化后，计算架空输电线路导线周围电场强度问题转化为平行多导体系统的二维交变电场计算问题，即对输电导线在导线横截面方向上建立二维模型。

3.如权利要求1所述的无人机电力巡线安全距离检测方法，其特征是，所述步骤(2)中，ZN-2型无人机上易受电磁干扰的电子设备主要包括：三轴数字磁场计、转速计、飞行平台飞控定位系统、陀螺仪、舵机；巡检前做航路规划时所用测量设备主要包括：线路打点GPS定位仪、测距仪；总结无人机上易受电磁干扰的电子设备正常工作时对电磁场的要求，即得到保证无人机安全可靠地进行电力巡线作业的电磁场的范围；总结无人机搭载设备和航路规划时测量设备的误差，累计得到实际应用中规划航路时所需考虑的最大距离偏差。

4.如权利要求1所述的无人机电力巡线安全距离检测方法，其特征是，所述步骤(3)中，根据电力巡线无人机需离开导线一定距离进行巡检飞行的要求，在导线横截面所在平面上取若干平行于大地方向的水平线段，与导线同高度的线段上电磁场强度数值应为最大；在分析高压输电线路电磁环境对用于电力巡线的无人机的巡线作业产生的影响时，在所建电磁场仿真计算模型中导线的同高度上取垂直于导线横截面的水平方向上一定长度的线段，导线位于该线段的中间位置，计算该线段上的电磁场强度数值；再结合电子设备正常工作时对电磁场的要求，对以上结果进行分析确定安全距离。

5.如权利要求4所述的无人机电力巡线安全距离检测方法，其特征是，所述步骤(3)中，安全距离的范围为，

D＝max{l₁，l₂，l₃，l₄}+x₁+x₂+x₃+x₄+v×t+max{a₁，a₂，a₃，a₄}

所得数据均采用进一取整法计数；

其中，l₁、l₂分别为根据无人机搭载电子设备正常工作时要求的磁场强度，通过查找两边相导线外侧达到此磁场强度处，距离对应边相导线的水平距离；l₃、l₄为根据无人机搭载电子设备正常工作时要求的电场强度，查找两边相导线外侧达到此磁场强度处，距离对应边相导线的水平距离；x₁为无人机飞行平台飞控定位系统误差造成与规划线路偏差距离；x₂为最大允许飞行风力造成偏离航线偏差距离；x₃为测距仪的测距误差；x₄为线路打点GPS定位仪数据误差造成规划线路与实际预设位置距离偏差；v为无人机巡检的飞行速度；t为无线通讯系统最长延时；a₁为单片机翼长度；a₂为机头与主轴间距离；a₃为机尾与主轴间距离。